Карл Циммер - Она смеется, как мать [Могущество и причуды наследственности] [litres]

Надо отметить, что нет ничего необычного в наличии 53 видов бактерий в пупке, у некоторых Данн с коллегами нашел в два раза больше. Чтобы получить общее представление о разнообразии микроорганизмов, ученые проанализировали содержимое пупков 60 человек. Всего было выявлено 2368 видов бактерий. Не нашлось ни одного общего для всех людей вида. Восемь встречались как минимум у 70 % человек. Но 92 % видов можно было найти не более чем у 10 % обследованных. Большинство вообще присутствовали лишь у кого-нибудь одного. Посмотрев на свой список, я увидел в нем 17 видов, которые обнаружились исключительно у меня. Один из них, Marimonas , был ранее найден только в Марианской впадине, самой глубокой точке океана. Другой, Georgenia , живет в почве. В японской.

Сделав это открытие, я отправил Данну электронное письмо с сообщением, что никогда не бывал в Японии.

«Ну, значит, она побывала в тебе», – ответил Данн.

Неожиданность моего списка объясняется нашим глубочайшим незнанием микробного мира. Микробы невообразимо разнообразны, в одной ложке почвы их тысячи видов. Хотя микробиологи дают бактериям названия уже более века, до сих пор мы описали лишь малую часть этого одноклеточного разнообразия Земли. Глубоководные микробы были названы Marimonas , но у них, вероятно, есть множество родственных видов, приспособленных к другим условиям обитания, в том числе к жизни на человеческой коже.

Однако, несмотря на сложность человеческого микробиома, вы можете и здесь услышать отзвук наследственности. Микробиом появляется, когда мама засевает микробами своих детей. Когда именно начинается засев, пока неизвестно [912] Blaser and Dominguez-Bello 2016; Rosenberg and Zilber-Rosenberg 2016. . Хотя ученые долгое время считали эмбрионов, находящихся в амниотическом мешке, стерильными, ряд исследований показывает, что есть по крайней мере несколько материнских бактерий, которые могут проникать к плоду. В любом случае совершенно ясно, что, как только ребенок начинает перемещаться по родовому каналу, он заражается. Бактерии, живущие на стенках канала, покрывают младенца микробной оболочкой. Некоторые из них будут жить на его коже, а другие проскользнут в рот и доберутся до кишечника.

Кормящая мать дополнительно снабжает своего малыша микробами. Они обитают на ее груди и попадают в молоко [913] McGuire and McGuire 2017. . Согласно данным, полученным в небольших исследованиях, те штаммы, которые при кормлении легче всего проникают в ребенка, очень хорошо умеют разрушать молочный сахар и превращать компоненты молока в витамины, необходимые малышу [914] Asnicar et al. 2017. . Матери, по-видимому, осуществляют отбор, помогая одним видам бактерий попасть к ребенку и отфильтровывая другие. Грудное молоко содержит много питательных веществ, которые поглощаются младенцем, но там есть и некоторые углеводы, так называемые олигосахариды, которые не перевариваются. Точнее, не перевариваются людьми. Определенные штаммы кишечных бактерий с удовольствием потребляют эти олигосахариды и размножаются в кишечниках у малышей. Таким образом, матери могут передавать микробов будущим поколениям как наследственную информацию [915] Foster et al. 2017. .

Чтобы разобраться, как микробы следуют за нами из поколения в поколение, микробиолог из Техасского университета Говард Охман с коллегами заглянул назад, в прошлое эволюции [916] Moeller et al. 2016. . Исследователи сравнили микробиомы людей и наших ближайших ныне живущих родственников: горилл, шимпанзе и бонобо. (Бонобо – вид человекообразных обезьян, отделившийся от общего с шимпанзе предка около 2 млн лет назад.) Оказалось, что многие разновидности бактерий, живущие в кишечнике человека, отсутствуют в кишечниках наших собратьев-обезьян. И наоборот, у этих обезьян есть свои собственные штаммы бактерий.

Когда Охман с коллегами сравнил эволюционные древа хозяев и их бактерий, они оказались очень схожими, с одинаковым рисунком ветвления. Микробы у шимпанзе ближе к человеческим, чем те, которые живут у горилл, а шимпанзе – наши ближайшие родственники. Исследования Охмана показали, что более 15 млн лет наши предки находились в тесном коэволюционном взаимодействии со своим микробиомом.

Отделившись от других человекообразных обезьян, гоминины вместе со своими микробами приспособились к новым типам питания. Наши предки приобрели способность культивировать наши штаммы бактерий – но не чужие. Олигосахариды в человеческом молоке отличаются от содержащихся в молоке других млекопитающих [917] Browne et al. 2017; Urashima et al. 2012. . Они подходят для выращивания некоторых наших штаммов бактерий и не пригодны для чужих, которые живут у других видов.